JPS6053731B2

JPS6053731B2 - 高還元クロム鉱石ペレツトの製造法

Info

Publication number: JPS6053731B2
Application number: JP12878377A
Authority: JP
Inventors: 満矢田部; 静夫島
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1977-10-28
Filing date: 1977-10-28
Publication date: 1985-11-27
Also published as: JPS5462913A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はクロム鉱石の予備還元ペレットの製造法に関し
、特にペレットの還元率を高めることを目的とする。

ここで還元率とは、鉱石中の有価金属原子と結合してい
る酸素原子のうち、還元焙焼処理によつて除去された酸
素原子の割合（％）を意味し、次式によつて求められる
。

但し、ＴｏｔａｌＣｒ、、ＴｏｔａｌＦｅは焙焼鉱石中
に含まれる全クロム量、全鉄量。

ＲｅｄＣｒ）ＲｅｄＦｅは還元したクロム量、鉄量で酸
に可溶。

フェロクロムの製造は一般に次の方法が採用されている
。

すなわち、クロム鉱石と炭素還元剤（以下炭材と呼ぶ）
とを電気炉に装入、製錬して製造するか、またはクロム
鉱石を電気炉以外の加熱方法によつて予め部分還元し、
このものを電気炉に装入して最終的にフェロクロムとす
る方法である。後者の製造法は電気エネルギーの一部を
重油などの液状燃料のエネルギーに置換してコストを低
減することができる。そして、クロム鉱石を部分還元し
たものは予備還元ペレットと呼ばれ、その還元方法も種
々提案されているが、実用的にＲｅｄＦｅ％＋５５．８５ × １００ＴｏｔａιＦｅ％＋５５．８５工業化されている方法はロータリーキルンを用いて還元
焙焼する方法である。

この方法の短所は重油等の燃焼炎を用いるために、空気
の混合及び二次空気の吹込みが必要であり、キルン内は
部分的に酸化性雰囲気とならざるを得ない。酸化性雰囲
気下においては、（１）ペレットに配合した炭材（以一
下内装炭と呼ぶ）が燃焼することであり、この燃焼は内
装炭の約３０％にも達する。そのために内装炭によるク
ロム鉱石の還元作用が阻害されること、及び上記燃焼分
を見越して余分に内装炭をペレットに配合するとペレッ
トの強度が弱まるこ・と、さらには燃焼すればペレット
が通気性となるので、酸化性雰囲気に曝された場合、一
旦還元したものも酸化を受けやすい。（２）通常ロータ
リーキルンはバーナーと反対側からペレットが装入され
、還元されながらバーナー側に移動されるが、バーナー
側の雰囲気が特に酸化性が強いので、この領域でペレッ
トは酸化される。従つて、ペレット表面は殆んど酸化さ
れているのが現状である。上記の理由により、予備還元
ペレットは全体で還元率が高々６５％である。このよう
な還元率にもかかわらず、ロータリーキルン以外の工業
的な還元方法が見出せないために、現状ではロータリー
キルンを使用せざるを得ない実情にある。本発明は従来
の還元クロム鉱石ペレットの製造法を改良し、ロータリ
ーキルンによつても出来るだけ酸化を防いで還元率を高
め、かつペレット強度が大で加熱中にペレットの崩壊を
防ぎ、さらに本発明の具体化のための原料を廃棄物とし
て処理しているフェロニッケルスラグを用いてその有効
利用を行ない、もつて省資源化を図ることを意図して開
発したものである。

本発明は従来の予備還元ペレットの製造におけるペレッ
ト表面にフェロニッケル製錬の際得られるスラグもしく
はこのスラグに低融点化物質を添加した混合物をコーテ
ィングすることを特徴とするものである。

上記ペレット表面をコーティング材でコーティングした
予備還元ペレットを得る思想は既に本出願人が特公昭４
６−４３６９５号公報でＣｒ．．Ｆｅ．．Ｍｇｌ−に等
の酸化物をペレット表面にコーティングした技術を提案
している。

またコーティング材としてＣａＯ−ＳｉＯ２系に炭素質
物を添加し、焼成の際、その炭素質物の燃焼でＣａＯ−
ＳｉＯ２系の皮膜を硬化させる方法も知られている。し
かしながら、前者の発明においては、次の電炉工程での
製錬の際、望ましい範囲に酸化物を調整しなければなら
ず、後者の発明は炭素質物が燃焼すると、残つた皮膜の
強度が弱くなり、かつ通気性をよくすることにもなり還
元率を低下させる等の短所を有する。本発明は上記コー
ティング方法の概念とは異にしたコーティング材によつ
てペレット表面をコーティングするものである。

すなわち、本発明はコーティング材として、ニッケル鉱
石を電気炉で製錬してフェロニッケルを製造する際、多
量に副生するフェロニッケルスラグを主材として用いる
ことにある。

フェロニッケルスラグはフェロクロムの原料配合として
一部分使用されるが、その大部分の処理に苦慮している
。

このスラグの有効利用を図ることは極めて有意義であり
、このスラグをクロム鉱石の予備還元ペレットのコーテ
ィング材に使用した結果、後述の実施例が示すように好
成績が得られることが判明したものである。フェロニッ
ケルスラグは最近、鉄鉱石粉末の焼結の際バインダーと
して使用することが提案されているが、クロム鉱石の還
元ペレットのコーティング材に利用されたことはない。
フェロニッケルスラグの組成は原料のニッケル鉱石の品
位等によつて異なるが、その組成範囲の一例を次表に示
す。

フェロニッケルスラグは２００メッシュバス９０％以上
の微粉に粉砕して使用するのが望ましく、その使用態様
はスラグ単独又はこのものに低融点化物質の微粉末を混
合したものが用いられる。

この低融点化物質はフェロニッケルスラグの焼結を促進
する作用を司るものであり、皮膜の焼結が一層容易とな
り、かつ低温で緻密な焼結膜が得られる。そのものはス
ラグに４０％以下の範囲で添加可能である。上記低融点
化物質としてはケイ酸ソーダ、ホタル石などが挙げられ
る。

更に低融点酸化物を主体として含む物質例えば電気炉で
フェロクロム、フェロマンガン等を製錬する際に発生す
るダストが挙げられる。

一例としてフェロクロムのダスト組成を次表に掲げる。
低融点化物質の選定はコーティングしたペレットの焼成
温度を考慮して定められる。次に、本発明の製造法につ
いて述べる。

先ず、クロム鉱石と炭材（例えば石油コークス、石炭コ
ークス、力焼無煙炭等）を所定のメッシュ（１００メッ
シュ以下程度）に粉砕し、次式の反応式による炭素量の
０．７〜１．１倍のＣ量になるように配合し、造粒機に
よつて１０〜３０ｍ程度に造粒する。

造粒機は特に限定しないが、傾斜皿型造粒機、回転ドラ
ム型造粒機、プリケツトマシンなどが挙げられ、ペレッ
ト強度を高めるためにバインダーが添加される。バイン
ダーはベントナイト、セメント、水硝子などの無機バイ
ンダー、ＣＭＣｌバルブ廃液などの有機バインダーが挙
げられるゅかくして成形されたペレット表面にフェロニ
ッケルスラグ粉又はこのものに低融点化物質を添加し，
た混合粉のコーティング材をコーティングする。

コーティングはペレットを造粒機内で転動させながら所
定量の水又は溶液バインダーを噴霧させて上記コーティ
ング材を添加して所定の厚さの皮膜層（イ）．５〜１Ｔ
ｎ）に被覆する。転動によつてペレット表面に水又は溶
液膜が形成され、その膜にコーティング材の粉体が付着
して緻密な皮膜が形成される。コーティング材粒子相互
間の結合力を高めるために粘性を有する溶液バインダー
が必要に応じて用いられる。コーティングしたペレット
は乾燥後、所定の焼成温度（１２００〜１５００乾Ｃ）
下でロータリーキルンによつて還元焙焼させると共に、
皮膜粒子間を溶融結合して強度を高める。

従つて酸化性雰囲気下でも内装炭の燃焼及び還元ペレッ
トの再酸化が抑制され還元率が高められる。上記のよう
に、ペレット表面にコーティング材を皮膜する過程及び
コーティングペレットの還元焙焼の過程では夫々のペレ
ットを転動させることがよソー層皮膜の緻密化及びペレ
ット強度を高めるために望ましい。

本発明においてフェロニッケルスラグをコーティング材
として使用する理由は上記説明で理解されるが、総じて
述べると次の通りである。

（イ）スラグの有効利用を図ること、（口）スラグは溶融履歴をもつているので、焼成の際、
物理的・化学的に変化せず、安定した被覆膜が得られる
こと、（ハ）スラグ組成が、還元ペレットによるフェロ
クロム製錬の際に生成するスラグ組成と同様であるので
操業に好都合であること、等によるものである。

次に実施例を示して本発明の効果を明確にする。

以下の実施例で部は重量部を示す。実施例１使用した原料の分析値（％）クロム鉱石（アコへ産）石炭系粉＝ニクス上記クロム鉱石の微粉末（１００メッシュ下）１００部
とコークス粉（１００メッシュ下）３１部の混合物に、
ベントナイト（ＳｌＯ２７３％、ＡＩ２Ｏ３ｌ４％）５
％を添加し、かつ造粒に必要な量の水を加えて１０〜２
５７ｍφのペレットに造粒した。

このペレットを傾斜皿型造粒機に入れ、バルブ廃液をバ
インダーとして噴霧させながら下表に示す組成のフェロ
ニッケルスラグの微粉末を供給して厚さ１Ｔｎ！ｎのコ
ーティング膜を形成させた。

フェロ―ツケルス．ラ．グ組成（％）．−．，，，
．，．このコーティングペレットを５００±５０℃で乾
燥し、更に予熱後、ロータリーキルンに装入、転動させ
ながら１２００〜１４５０ルＣの温度領域を約６扮通過
させてキルンの排出口から排出させて予備還元ペレット
を得た。得られたペレットの皮膜層は平均０．８醜で緻
密強固に形成されていた。

このものの還元率は７８％（ｎ＝１０）であつた。なお
、フェロニッケルスラグをコーティングしないで還元焙
焼した予備還元ペレットの還元率は６１％であつた。

・実施例２実施例１で得られた造粒ペレットの表面に、フェロクロ
ム製錬の際発生するダスト（Ｎａ２Ｏｌ５．８％、Ｋ２
Ｏｌ７．６％、ＳｌＯ２ｌ２．３％、ＣａＯ３．２％、
ＭｇＯｌ３．８％）を、フェロニッケルスラグに１０％
添加してなる混合物を例１に準じてコーティングし、こ
のものを乾燥（５００±５（代））し、ロータリーキル
ンで１２００〜１４００℃、約６紛間焙焼還元した。

得られた還元ペレットのコーティング膜は温度が低いに
もかかわらず緻密強固であり、ペレットの還元率は７５
％であつた。上記各実施例の結果が示すように本発明に
よるものは還元率を高めることができる。

次に本発明方法で得られた還元ペレットを使用して高炭
素フェロクロムの製造を行なつた結果を示す。

電気炉（２３０００ＫＶＡ）に例１で得た還元ペレット
及び塊状コークスを装入し、少量の石灰石及び珪石を添
加した。

製錬中は還元ペレットの崩壊現象は認められず均一にチ
ヤジーされた。原単位は次に示す通りであつた。なお比
較例として造粒ペレットを例１と同様に還元焙焼して得
た還元ペレットについても同様にして高炭素フェロクロ
ムを製造した。本発明に従えば、フェロニッケルスラグ
の有効利用が図られ、しかもフェロニッケルスラグ中の
ＳｉＯ７、ＭｇＯはフェロクロムを製錬する際に添加す
るフラックスである珪石、石灰石の代用となり、コスト
ダウンがはかられる。

Claims

【特許請求の範囲】

１クロム鉱石の予備還元ペレットを製造する方法にお
いて、クロム鉱石粉末と炭素還元剤とを混合、成形した
ペレットの表面にフェロニッケル製錬の際得られるスラ
グもしくは該スラグに低融点化物質を添加した混合物を
コーティングすることを特徴とする高還元クロム鉱石ペ
レットの製造法。